[发明专利]用于水性电泳涂装的不含有机溶剂的颜料分散剂

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求美国临时申请序列号61/007691(2007年12月14日提交)的优先权，其公开内容如同全面阐述一样以引用方式并入本文以用于所有目的。

发明领域

本发明公开涉及胺化的双酚环氧树脂的羧酸盐和烷氧基化的苯乙烯酚以及它们作为颜料分散树脂的用途，所述树脂具有低的挥发性有机溶剂含量(VOC)或不含挥发性有机溶剂，尤其可用于阴极电泳涂装组合物。本文还公开了颜料分散体和包含所述颜料分散树脂的可电沉积的涂料组合物。

相关领域的描述

通过电沉积涂覆导电底材是熟知的并且是通常具有低VOC重要的工业方法。在该方法中，将导电性制品作为一个电极浸渍在由成膜聚合物水乳液制成的电泳涂装浴中。有时被称作主要乳液的电泳涂装浴包含成膜聚合物、颜料糊剂、水和任选的其它成分。电流在所述制品和与所述水乳液电接触的反电极间通过，直至在所述制品上形成所需涂层。所施加的涂层的厚度与浴特性、浸入时间、所用的电压等等相关。

所述颜料分散剂和颜料分散体是电泳涂装浴非常重要的部分。所述颜料分散工艺涉及从它们的附聚物或聚集体中分离主要颜料颗粒，置换吸收的空气和吸收的水，并且用分散的树脂润湿和涂覆颜料表面。理想的是，已在分散期间被机械分离的每个颜料颗粒还通过分散树脂来稳定以防絮凝。如果颜料颗粒没有被适当地稳定，则所述颜料会从电泳涂装浴中沉积出来，这会导致对包被的底材防腐的丧失。此外，所施加的涂层的表面特性和电泳涂装浴的操作条件会被不适当的颜料分散体负面地影响。

许多颜料分散剂为树脂和挥发性有机溶剂的混合物。目前市售的颜料分散剂包含30％至40％的有机溶剂。有机溶剂对电泳涂装浴的挥发性有机质含量(VOC)是主要的一个贡献。日益增加的严格环境规章要求降低所有涂料组合物中的VOC。本公开的目的是提供用于电泳涂装浴的低至零的VOC颜料分散剂树脂，并仍保持用于电泳涂装浴所有必须的特性。

发明概述

在一个方面，本公开涉及颜料分散剂，所述分散剂基本上由下列组成：

A)式(Ⅰ)的胺化的环氧树脂

其中J为双酚环氧树脂的残基，并且每个R₁、R₂、R₃和R₄独立地选自H、C1-C4烷基、C1-C6羟烷基、包含碳环或杂环的部分，并且任选地，R₁和R₂或R₃和R₄可合在一起形成环状结构，并且其中所述胺基团用羧酸中和了80％至100％；

B)烷氧基化的苯乙烯酚；和

C)水

其中颜料分散剂基本上不含挥发性有机溶剂。

在另一方面，本公开涉及颜料分散树脂，所述颜料分散树脂基本上由下列组成：

A)式(Ⅰ)的胺化的环氧树脂

其中J为双酚环氧树脂的残基，并且每个R₁、R₂、R₃和R₄独立地选自H、C1-C4烷基、C1-C6羟烷基、包含碳环或杂环的部分，并且任选地，R₁和R₂或R₃和R₄可合在一起形成环状结构，并且其中胺基团用羧酸中和了80％至100％；

B)烷氧基化的苯乙烯酚；并且

其中颜料分散树脂基本上不含挥发性有机溶剂。

在第三个方面，本公开涉及阴极电泳涂装组合物，所述电泳涂装组合物包含可电沉积的基料组合物、颜料分散剂和颜料；其中所述颜料分散剂基本上由下列组成：

A)式(Ⅰ)的胺化的环氧树脂

其中J为双酚环氧树脂的残基，并且每个R₁、R₂、R₃和R₄独立地选自H、C1-C4烷基、C1-C6羟烷基、包含碳环或杂环的部分，并且任选地，R₁和R₂或R₃和R₄可合在一起形成环状结构，并且其中所述胺基团用羧酸中和了80％至100％；

B)烷氧基化的苯乙烯酚；和

C)水；并且

其中颜料分散剂基本上不含挥发性有机溶剂。

本文还公开的是使用所述阴极电泳涂装组合物用于在底材上形成涂层的方法。